題目列表(包括答案和解析)
人教版第十六章 熱和能 復習提綱
一、分子熱運動
1.物質(zhì)是由分子組成的。分子若看成球型,其直徑以10-10m來度量。
2.一切物體的分子都在不停地做無規(guī)則的運動。
、贁U散:不同物質(zhì)在相互接觸時,彼此進入對方的現(xiàn)象。
、跀U散現(xiàn)象說明:A、分子之間有間隙。B、分子在做不停的無規(guī)則的運動。
、壅n本中的裝置下面放二氧化氮這樣做的目的是:防止二氧化氮擴散被誤認為是重力作用的結果。實驗現(xiàn)象:兩瓶氣體混合在一起顏色變得均勻,結論:氣體分子在不停地運動。
、芄、液、氣都可擴散,擴散速度與溫度有關。
、莘肿舆\動與物體運動要區(qū)分開:擴散、蒸發(fā)等是分子運動的結果,而飛揚的灰塵,液、氣體對流是物體運動的結果。
3.分子間有相互作用的引力和斥力。
、佼敺肿娱g的距離d=分子間平衡距離r,引力=斥力。
、冢洌迹驎r,引力<斥力,斥力起主要作用,固體和液體很難被壓縮是因為:分子之間的斥力起主要作用。
、郏洌荆驎r,引力>斥力,引力起主要作用。固體很難被拉斷,鋼筆寫字,膠水粘東西都是因為分子之間引力起主要作用。
、墚敚洌10r時,分子之間作用力十分微弱,可忽略不計。
破鏡不能重圓的原因是:鏡塊間的距離遠大于分子之間的作用力的作用范圍,鏡子不能因分子間作用力而結合在一起。
二、內(nèi)能
1.內(nèi)能:物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能。
2.物體在任何情況下都有內(nèi)能:既然物體內(nèi)部分子永不停息地運動著和分子之間存在著相互作用,那么內(nèi)能是無條件的存在著。無論是高溫的鐵水,還是寒冷的冰塊。
3.影響物體內(nèi)能大小的因素:①溫度:在物體的質(zhì)量,材料、狀態(tài)相同時,溫度越高物體內(nèi)能越大;②質(zhì)量:在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時,物體的質(zhì)量越大,物體的內(nèi)能越大;③材料:在溫度、質(zhì)量和狀態(tài)相同時,物體的材料不同,物體的內(nèi)能可能不同;④存在狀態(tài):在物體的溫度、材料質(zhì)量相同時,物體存在的狀態(tài)不同時,物體的內(nèi)能也可能不同。
4.內(nèi)能與機械能不同:
機械能是宏觀的,是物體作為一個整體運動所具有的能量,它的大小與機械運動有關。
內(nèi)能是微觀的,是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的能的總和。內(nèi)能大小與分子做無規(guī)則運動快慢及分子作用有關。這種無規(guī)則運動是分子在物體內(nèi)的運動,而不是物體的整體運動。
5.熱運動:物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運動叫做熱運動。
溫度越高擴散越快。溫度越高,分子無規(guī)則運動的速度越大。
三、內(nèi)能的改變
1.內(nèi)能改變的外部表現(xiàn):
物體溫度升高(降低)──物體內(nèi)能增大(減。。
物體存在狀態(tài)改變(熔化、汽化、升華)──內(nèi)能改變。
反過來,不能說內(nèi)能改變必然導致溫度變化。(因為內(nèi)能的變化有多種因素決定)
2.改變內(nèi)能的方法:做功和熱傳遞。
A、做功改變物體的內(nèi)能:
、僮龉梢愿淖儍(nèi)能:對物體做功物體內(nèi)能會增加。物體對外做功物體內(nèi)能會減少。
、谧龉Ω淖儍(nèi)能的實質(zhì)是內(nèi)能和其他形式的能的相互轉化。
③如果僅通過做功改變內(nèi)能,可以用做功多少度量內(nèi)能的改變大小。(W=△E)
④解釋事例:圖15.2-5甲看到棉花燃燒起來了,這是因為活塞壓縮空氣做功,使空氣內(nèi)能增加,溫度升高,達到棉花燃點使棉花燃燒。鉆木取火:使木頭相互摩擦,人對木頭做功,使它的內(nèi)能增加,溫度升高,達到木頭的燃點而燃燒。圖15.2-5乙看到當塞子跳起來時,容器中出現(xiàn)了霧,這是因為瓶內(nèi)空氣推動瓶塞對瓶塞做功,內(nèi)能減小,溫度降低,使水蒸氣液化凝成小水滴。
B、熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。
、贌醾鬟f是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現(xiàn)象。
②熱傳遞的條件是有溫度差,傳遞方式是:傳導、對流和輻射。熱傳遞傳遞的是內(nèi)能(熱量),而不是溫度。
、蹮醾鬟f過程中,物體吸熱,溫度升高,內(nèi)能增加;放熱溫度降低,內(nèi)能減少。
、軣醾鬟f過程中,傳遞的能量的多少叫熱量,熱量的單位是焦耳。熱傳遞的實質(zhì)是內(nèi)能的轉移。
C、做功和熱傳遞改變內(nèi)能的區(qū)別:由于它們改變內(nèi)能上產(chǎn)生的效果相同,所以說做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內(nèi)能的實質(zhì)不同,前者能的形式發(fā)生了變化,后者能的形式不變。
D、溫度、熱量、內(nèi)能的區(qū)別:
四、熱量
1.比熱容:⑴定義:單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高(降低)1℃時吸收(放出)的熱量。
、莆锢硪饬x:表示物體吸熱或放熱的本領的物理量。
、潜葻崛菔俏镔|(zhì)的一種特性,大小與物體的種類、狀態(tài)有關,與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關。
、人谋葻崛轂4.2×103J(kg·℃)表示:1kg的水溫度升高(降低)1℃吸收(放出)的熱量為4.2×103J。
、伤U{(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱,是因為水的比熱容大。
2.計算公式:Q吸=Cm(t-t0),Q放=Cm(t0-t)。
3.熱平衡方程:不計熱損失Q吸=Q放。
五、內(nèi)能的利用、熱機
。ㄒ唬﹥(nèi)能的獲得──燃料的燃燒
燃料燃燒:化學能轉化為內(nèi)能。
。ǘ嶂
1.定義:1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫做這種燃料的熱值。
2.單位:J/kg。
3.關于熱值的理解:
、賹τ跓嶂档母拍,要注重理解三個關鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對燃料的質(zhì)量而言,如果燃料的質(zhì)量不是1kg,那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值。某種燃料:說明熱值與燃料的種類有關。完全燃燒:表明要完全燒盡,否則1kg燃料化學能轉變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值。
②熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性,同時反映出不同燃料燃燒過程中,化學能轉變成內(nèi)能的本領大小,也就是說,它是燃料本身的一種特性,只與燃料的種類有關,與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關。
3.公式:Q=mq(q為熱值)。
實際中,常利用Q吸=Q放即cm(t-t0)=ηqm′聯(lián)合解題。
4.酒精的熱值是3.0×107J/kg,它表示:1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×107J。
煤氣的熱值是3.9×107J/m3,它表示:1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9×107J。
5.火箭常用液態(tài)氫做燃料,是因為:液態(tài)氫的熱值大,體積小便于儲存和運輸。
6.爐子的效率:
、俣x:爐子有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比。
、诠剑害=Q有效/Q總=cm(t-t0)/qm′。
(三)內(nèi)能的利用
1.內(nèi)能的利用方式:
、爬脙(nèi)能來加熱;從能的角度看,這是內(nèi)能的轉移過程。
、评脙(nèi)能來做功;從能的角度看,這是內(nèi)能轉化為機械能。
2.熱機:定義:利用燃料的燃燒來做功的裝置。
能的轉化:內(nèi)能轉化為機械能。
蒸氣機──內(nèi)燃機──噴氣式發(fā)動機。
3.內(nèi)燃機:將燃料燃燒移至機器內(nèi)部燃燒,轉化為內(nèi)能且利用內(nèi)能來做功的機器叫內(nèi)燃機。它主要有汽油機和柴油機。
4.內(nèi)燃機大概的工作過程:內(nèi)燃機的每一個工作循環(huán)分為四個階段:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個階段,吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的,而做功沖程是內(nèi)燃機中唯一對外做功的沖程,是由內(nèi)能轉化為機械能。另外壓縮沖程將機械能轉化為內(nèi)能。
5.熱機的效率:熱機用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率。
公式:η=W有用/Q總=W有用/qm。
提高熱機效率的途徑:使燃料充分燃燒;盡量減小各種熱量損失;機件間保持良好的潤滑、減小摩擦。
6.汽油機和柴油機的比較:
|
| 汽油機 | 柴油機 |
不 同 點 | 構造: | 頂部有一個火花塞 | 頂部有一個噴油嘴 |
吸氣沖程 | 吸入汽油與空氣的混合氣體 | 吸入空氣 | |
點燃方式 | 點燃式 | 壓燃式 | |
效率 | 低 | 高 | |
應用 | 小型汽車、摩托車 | 載重汽車、大型拖拉機 | |
相同點 | 沖程:活塞在往復運動中從汽缸的一端運動到另一端。 一個工作循環(huán)活塞往復運動2次,曲軸和飛輪轉動2周,經(jīng)歷四個沖程,做功1次。 |
六、能量守恒定律
1.自然界存在著多種形式的能量。盡管各種能量我們還沒有系統(tǒng)地學習,但在日常生活中我們也有所了解,如跟電現(xiàn)象相聯(lián)系的電能,跟光現(xiàn)象有關的光能,跟原子核的變化有關的核能,跟化學反應有關的化學能等。
2.在一定條件下,各種形式的能量可以相互轉化和轉移(列舉學生所熟悉的事例,說明各種形式的能的轉化和轉移)。在熱傳遞過程中,高溫物體的內(nèi)能轉移到低溫物體。運動的甲鋼球碰擊靜止的乙鋼球,甲球的機械能轉移到乙球。在這種轉移的過程中能量形式?jīng)]有變。
3.在自然界中能量的轉化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯,由于摩擦而使機械能轉化為內(nèi)能;在氣體膨脹做功的現(xiàn)象中,內(nèi)能轉化為機械能;在水力發(fā)電中,水的機械能轉化為電能;在火力發(fā)電廠,燃料燃燒釋放的化學能,轉化成電能;在核電站,核能轉化為電能;電流通過電熱器時,電能轉化為內(nèi)能;電流通過電動機,電能轉化為機械能。
4.能量守恒定律:能量既不會消滅,也不會創(chuàng)生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而在轉化和轉移的過程中,能量的總量保持不變。
能量的轉化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。
人教版第十六章 熱和能 復習提綱
一、分子熱運動
1.物質(zhì)是由分子組成的。分子若看成球型,其直徑以10-10m來度量。
2.一切物體的分子都在不停地做無規(guī)則的運動。
①擴散:不同物質(zhì)在相互接觸時,彼此進入對方的現(xiàn)象。
、跀U散現(xiàn)象說明:A、分子之間有間隙。B、分子在做不停的無規(guī)則的運動。
、壅n本中的裝置下面放二氧化氮這樣做的目的是:防止二氧化氮擴散被誤認為是重力作用的結果。實驗現(xiàn)象:兩瓶氣體混合在一起顏色變得均勻,結論:氣體分子在不停地運動。
、芄、液、氣都可擴散,擴散速度與溫度有關。
⑤分子運動與物體運動要區(qū)分開:擴散、蒸發(fā)等是分子運動的結果,而飛揚的灰塵,液、氣體對流是物體運動的結果。
3.分子間有相互作用的引力和斥力。
、佼敺肿娱g的距離d=分子間平衡距離r,引力=斥力。
②d<r時,引力<斥力,斥力起主要作用,固體和液體很難被壓縮是因為:分子之間的斥力起主要作用。
、郏洌荆驎r,引力>斥力,引力起主要作用。固體很難被拉斷,鋼筆寫字,膠水粘東西都是因為分子之間引力起主要作用。
、墚敚洌10r時,分子之間作用力十分微弱,可忽略不計。
破鏡不能重圓的原因是:鏡塊間的距離遠大于分子之間的作用力的作用范圍,鏡子不能因分子間作用力而結合在一起。
二、內(nèi)能
1.內(nèi)能:物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能。
2.物體在任何情況下都有內(nèi)能:既然物體內(nèi)部分子永不停息地運動著和分子之間存在著相互作用,那么內(nèi)能是無條件的存在著。無論是高溫的鐵水,還是寒冷的冰塊。
3.影響物體內(nèi)能大小的因素:①溫度:在物體的質(zhì)量,材料、狀態(tài)相同時,溫度越高物體內(nèi)能越大;②質(zhì)量:在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時,物體的質(zhì)量越大,物體的內(nèi)能越大;③材料:在溫度、質(zhì)量和狀態(tài)相同時,物體的材料不同,物體的內(nèi)能可能不同;④存在狀態(tài):在物體的溫度、材料質(zhì)量相同時,物體存在的狀態(tài)不同時,物體的內(nèi)能也可能不同。
4.內(nèi)能與機械能不同:
機械能是宏觀的,是物體作為一個整體運動所具有的能量,它的大小與機械運動有關。
內(nèi)能是微觀的,是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的能的總和。內(nèi)能大小與分子做無規(guī)則運動快慢及分子作用有關。這種無規(guī)則運動是分子在物體內(nèi)的運動,而不是物體的整體運動。
5.熱運動:物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運動叫做熱運動。
溫度越高擴散越快。溫度越高,分子無規(guī)則運動的速度越大。
三、內(nèi)能的改變
1.內(nèi)能改變的外部表現(xiàn):
物體溫度升高(降低)──物體內(nèi)能增大(減。。
物體存在狀態(tài)改變(熔化、汽化、升華)──內(nèi)能改變。
反過來,不能說內(nèi)能改變必然導致溫度變化。(因為內(nèi)能的變化有多種因素決定)
2.改變內(nèi)能的方法:做功和熱傳遞。
A、做功改變物體的內(nèi)能:
①做功可以改變內(nèi)能:對物體做功物體內(nèi)能會增加。物體對外做功物體內(nèi)能會減少。
、谧龉Ω淖儍(nèi)能的實質(zhì)是內(nèi)能和其他形式的能的相互轉化。
③如果僅通過做功改變內(nèi)能,可以用做功多少度量內(nèi)能的改變大小。(W=△E)
、芙忉屖吕簣D15.2-5甲看到棉花燃燒起來了,這是因為活塞壓縮空氣做功,使空氣內(nèi)能增加,溫度升高,達到棉花燃點使棉花燃燒。鉆木取火:使木頭相互摩擦,人對木頭做功,使它的內(nèi)能增加,溫度升高,達到木頭的燃點而燃燒。圖15.2-5乙看到當塞子跳起來時,容器中出現(xiàn)了霧,這是因為瓶內(nèi)空氣推動瓶塞對瓶塞做功,內(nèi)能減小,溫度降低,使水蒸氣液化凝成小水滴。
B、熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。
、贌醾鬟f是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現(xiàn)象。
、跓醾鬟f的條件是有溫度差,傳遞方式是:傳導、對流和輻射。熱傳遞傳遞的是內(nèi)能(熱量),而不是溫度。
③熱傳遞過程中,物體吸熱,溫度升高,內(nèi)能增加;放熱溫度降低,內(nèi)能減少。
④熱傳遞過程中,傳遞的能量的多少叫熱量,熱量的單位是焦耳。熱傳遞的實質(zhì)是內(nèi)能的轉移。
C、做功和熱傳遞改變內(nèi)能的區(qū)別:由于它們改變內(nèi)能上產(chǎn)生的效果相同,所以說做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內(nèi)能的實質(zhì)不同,前者能的形式發(fā)生了變化,后者能的形式不變。
D、溫度、熱量、內(nèi)能的區(qū)別:
四、熱量
1.比熱容:⑴定義:單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高(降低)1℃時吸收(放出)的熱量。
、莆锢硪饬x:表示物體吸熱或放熱的本領的物理量。
、潜葻崛菔俏镔|(zhì)的一種特性,大小與物體的種類、狀態(tài)有關,與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關。
、人谋葻崛轂4.2×103J(kg·℃)表示:1kg的水溫度升高(降低)1℃吸收(放出)的熱量為4.2×103J。
、伤U{(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱,是因為水的比熱容大。
2.計算公式:Q吸=Cm(t-t0),Q放=Cm(t0-t)。
3.熱平衡方程:不計熱損失Q吸=Q放。
五、內(nèi)能的利用、熱機
。ㄒ唬﹥(nèi)能的獲得──燃料的燃燒
燃料燃燒:化學能轉化為內(nèi)能。
。ǘ嶂
1.定義:1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫做這種燃料的熱值。
2.單位:J/kg。
3.關于熱值的理解:
、賹τ跓嶂档母拍睿⒅乩斫馊齻關鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對燃料的質(zhì)量而言,如果燃料的質(zhì)量不是1kg,那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值。某種燃料:說明熱值與燃料的種類有關。完全燃燒:表明要完全燒盡,否則1kg燃料化學能轉變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值。
、跓嶂捣从车氖悄撤N物質(zhì)的一種燃燒特性,同時反映出不同燃料燃燒過程中,化學能轉變成內(nèi)能的本領大小,也就是說,它是燃料本身的一種特性,只與燃料的種類有關,與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關。
3.公式:Q=mq(q為熱值)。
實際中,常利用Q吸=Q放即cm(t-t0)=ηqm′聯(lián)合解題。
4.酒精的熱值是3.0×107J/kg,它表示:1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×107J。
煤氣的熱值是3.9×107J/m3,它表示:1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9×107J。
5.火箭常用液態(tài)氫做燃料,是因為:液態(tài)氫的熱值大,體積小便于儲存和運輸。
6.爐子的效率:
、俣x:爐子有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比。
②公式:η=Q有效/Q總=cm(t-t0)/qm′。
。ㄈ﹥(nèi)能的利用
1.內(nèi)能的利用方式:
⑴利用內(nèi)能來加熱;從能的角度看,這是內(nèi)能的轉移過程。
⑵利用內(nèi)能來做功;從能的角度看,這是內(nèi)能轉化為機械能。
2.熱機:定義:利用燃料的燃燒來做功的裝置。
能的轉化:內(nèi)能轉化為機械能。
蒸氣機──內(nèi)燃機──噴氣式發(fā)動機。
3.內(nèi)燃機:將燃料燃燒移至機器內(nèi)部燃燒,轉化為內(nèi)能且利用內(nèi)能來做功的機器叫內(nèi)燃機。它主要有汽油機和柴油機。
4.內(nèi)燃機大概的工作過程:內(nèi)燃機的每一個工作循環(huán)分為四個階段:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個階段,吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的,而做功沖程是內(nèi)燃機中唯一對外做功的沖程,是由內(nèi)能轉化為機械能。另外壓縮沖程將機械能轉化為內(nèi)能。
5.熱機的效率:熱機用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率。
公式:η=W有用/Q總=W有用/qm。
提高熱機效率的途徑:使燃料充分燃燒;盡量減小各種熱量損失;機件間保持良好的潤滑、減小摩擦。
6.汽油機和柴油機的比較:
|
| 汽油機 | 柴油機 |
不 同 點 | 構造: | 頂部有一個火花塞 | 頂部有一個噴油嘴 |
吸氣沖程 | 吸入汽油與空氣的混合氣體 | 吸入空氣 | |
點燃方式 | 點燃式 | 壓燃式 | |
效率 | 低 | 高 | |
應用 | 小型汽車、摩托車 | 載重汽車、大型拖拉機 | |
相同點 | 沖程:活塞在往復運動中從汽缸的一端運動到另一端。 一個工作循環(huán)活塞往復運動2次,曲軸和飛輪轉動2周,經(jīng)歷四個沖程,做功1次。 |
六、能量守恒定律
1.自然界存在著多種形式的能量。盡管各種能量我們還沒有系統(tǒng)地學習,但在日常生活中我們也有所了解,如跟電現(xiàn)象相聯(lián)系的電能,跟光現(xiàn)象有關的光能,跟原子核的變化有關的核能,跟化學反應有關的化學能等。
2.在一定條件下,各種形式的能量可以相互轉化和轉移(列舉學生所熟悉的事例,說明各種形式的能的轉化和轉移)。在熱傳遞過程中,高溫物體的內(nèi)能轉移到低溫物體。運動的甲鋼球碰擊靜止的乙鋼球,甲球的機械能轉移到乙球。在這種轉移的過程中能量形式?jīng)]有變。
3.在自然界中能量的轉化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯,由于摩擦而使機械能轉化為內(nèi)能;在氣體膨脹做功的現(xiàn)象中,內(nèi)能轉化為機械能;在水力發(fā)電中,水的機械能轉化為電能;在火力發(fā)電廠,燃料燃燒釋放的化學能,轉化成電能;在核電站,核能轉化為電能;電流通過電熱器時,電能轉化為內(nèi)能;電流通過電動機,電能轉化為機械能。
4.能量守恒定律:能量既不會消滅,也不會創(chuàng)生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而在轉化和轉移的過程中,能量的總量保持不變。
能量的轉化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。
人教版第八章 電功率 復習提綱
一、電能
1、電能:用電器工作用的過程就是把電能轉化為其它形式能的過程,消耗多少電能就轉化為多少其它形式的能。單位是焦耳,常用的單位還有kW·h,1kW·h=3.6×106J。
2、電功:電流所做的功。用電器消耗電能的過程就是電流做功的過程。電流做了多少功,用電器就消耗了多少電能。電流做功的多少與電路兩端的電壓的高低、電流的大小、通電時間的長短有關。電流在一段電路上做的功跟這段電路兩端的電流、電路中的電流和通電時間成正比,即W=UIt。
電功計算公式:W=Pt=UIt。推導公式:W=I2Rt=U2t/R,(只適用于純電阻電路);W=UQ。
電功的單位:J、kW·h。
3、電能表:電能表是測量電功的儀表,即測量用電器在一段時間內(nèi)消耗電能多少的儀表。
電能表的讀數(shù)方法:電能表的表盤上某段時間前后兩次讀數(shù)之差即為這一段時間內(nèi)消耗的電能,單位是kW·h。表盤上最右邊一位數(shù)字是小數(shù)點后的數(shù)字。
二、電功率:
1、電功率的物理意義:表示用電器消耗電能(電流做功)快慢的物理量。
2、定義:用電器在單位時間內(nèi)所消耗的電能;螂娏髟趩挝粫r間內(nèi)所做的功。
3、單位:瓦特(W),常用單位還有kW。
4、公式:P=W/t=UI。P=W/t可用于計算電功率,也可以用于計算其它功率,是計算功率的通用公式。P=UI只能用于計算電功率,將歐姆定律I=U/R代入,還可以得到P=U2/R、P=I2R等推導公式。
注意:P=UI是計算電功率普遍適用的公式,在純電阻電路中,P=UI與P=U2/R、P=I2R都可以用來計算電功率;而在非純電阻電路中,只能用P=UI計算電功率。
5、額定功率:
①額定電壓:用電器正常工作時的電壓。
②額定功率:用電器在額定電壓下工作時的功率。即用電器銘牌上標的用電器的功率。
③額定電流:用電器在額定電壓下正常工作時的電流。用電器銘牌上標明的電流值就是用電器的額定電流。
④實際電壓:用電器實際工作時加在用電器兩端的電壓。
⑤實際功率:加在用電器上的實際電壓所對應的功率。
8實際功率和額定功率的關系:
若U實>U額,則P實>P額,用電器不能正常工作,嚴重時會影響用電器的使用壽命,甚至會燒壞用電器。
若U實=U額,則P實=P額,用電器正常工作。
若U實<U額,則P實<P額,用電器不能正常工作。
注意:小燈泡的亮度是由其實際功率決定的。
9、測量電功率的幾種方法
⑴根據(jù)公式P=UI,用電壓表、電流表分別測出用電器的電壓、電流,即可求出用電器的功率。
⑵根據(jù)公式P=W/t,用電能表測出家庭電路中某段時間內(nèi)用電器消耗的電能,用停表測出對應的時間,就可以用公式P=W/t計算出用電器的功率。
⑶如果只有電壓表,沒有電流表,需要一個已知阻值的電阻R0和用電器串聯(lián)。
①如圖所示1,用電壓表測出R0不同意見的電壓U0,則可知道通過電阻R0的電流I0= U0/ R0,根據(jù)串聯(lián)電路的特點,通過用電器R的I和通過電阻R0的電流I0相等,即I= I0,再利用公式P=UI就可求出用電器的功率。
②如圖所示2,用電壓表測出R不同意見的電壓U1和電路的總電壓U,則可知道通過R0的電流I0=(U-U1)/R0,根據(jù)串聯(lián)電路的特點,用電器的I=I0,再用公式P=U1I即或求出用電器的功率。
⑷如果只有電流表,沒有電壓表,需要一個已知阻值的電阻R0和用電器并聯(lián)。
①如圖所示3,用電流表分別測出通過R、R0的電流I、I0,則可知電阻R0兩端的電壓U0= I0 R0,根據(jù)并聯(lián)電路的特點,用電器和電阻兩端的電壓相等,即U= U0,再用公式P=UI就可求出用電器的功率。
②如圖所示4,用電流表分別測出電路的總電流I和R支路的電流I1,根據(jù)并聯(lián)電路的特點和歐姆定律可求出電阻R0不同意見的電壓U'=(I-I1)R0,根據(jù)并聯(lián)電路的特點,用電器和電阻兩端的電壓相等,即U= U',再用公式P=UI1就可求出用電器的功率。
10、利用用電器銘牌求正常工作時的功率、電阻和電流
①已知U額、I額則P額=U額I額;R=U額/I額 ②已知U額、P額則I額=P額/U額;R=U額2/ P額
三、測量小燈泡的電功率。
1、實驗目的:測量的額定功率和小燈泡在不同電壓下的電功率。
2、實驗原理:根據(jù)電功率的公式P=UI,測出小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流,就可以計算出小燈光的電功率。
3、實驗電路圖:
4、實驗器材:電源、小燈泡、電流表、電壓表、開關、滑動變阻器各一,導線若干。
5、實驗步驟:①按電路圖連接好電路。②閉合開關,調(diào)節(jié)滑動變阻器,讓小燈泡兩端的電壓達到它的額定電壓,記下此時電流表的讀數(shù)。并觀察小燈泡的亮度。③調(diào)節(jié)滑動變阻器,分別使小燈泡兩端的電壓低于和稍高于它的額定電壓,觀察小燈泡的亮度,記下兩次電流表的讀數(shù)。
④利用公式P=UI計算燈泡的額定電功率的不在額定電壓下的實際功率。
6、實驗結果:測出小燈泡的額定功率,得到消耗的電功率越大,小燈泡就越亮這一規(guī)律,燈泡亮度取決于其在電路中消耗的實際功率。
說明:“伏安法”測電阻和“伏安法”測小燈泡的電功率都用到了滑動變阻器來改變電路的電流和部分電路兩端的電壓,但前者是為了多次測量求平均值使測量更準確,后者是為了讓小燈泡兩端的電壓低于、等于和高于其額定電壓,以觀察比較三種情況下小燈泡的亮度,從比較暗到正常發(fā)光再到特別亮的變化。
四、電和熱
1電流的熱效應:電流通過導體時電能轉化為熱的現(xiàn)象。
2、電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關系:在電流和通電時間相同時,導體的電阻越大電流產(chǎn)生的熱量越多。在電阻和通電時間一定時,電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多。
3、焦耳定律:
①內(nèi)容:電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比。②公式:Q =I2Rt③對于任何電路都可以用Q =I2Rt計算。在純電阻電路中Q =W=Pt=UIt=U2t/R=I2Rt。串、并聯(lián)電路中放出的總熱量Q =Q1+Q2+…+Qn。
焦耳定律與電功的關系:在純電阻電路中W=Q,表明電流做的功全部轉化為電阻的內(nèi)能;在非純電阻電路中W>Q,表明電流做的功只有一部分轉化為內(nèi)能,另一部分電能轉化為其它形式的能,計算非純電阻電路中通過導體轉化為內(nèi)能的部分只能用Q =I2Rt
4、電熱功率的計算:P熱=I2R,電能轉化為熱時的發(fā)熱功率即電流通過導體時產(chǎn)生熱量的功率跟導體中電流的平方成正比,跟導體的電阻成正比。
5、電熱的利用—電熱器:電熱器的主要部分是發(fā)熱體,發(fā)熱體由電阻率大、熔點高的合金制成。電熱的優(yōu)點:清潔衛(wèi)生、無環(huán)境污染、熱效率高、可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。
6、電熱的防止:電熱會使用電器溫度過高影響用電器的工作、使用壽命甚至損壞用電器。電腦、電視、電動機等許多用電器上都有散熱設備,就是為了防止電熱的破壞。
五、電功率與安全用電
1、電流I與用電器電功率P的關系:I=P/U。家庭電路中的電壓是一定的,用電器的電功率越大,電路中的電流越大。為了防止同時使用的用電器總功率過大,如需添置大功率的用電器時,應先計算一下增加用電器后電路的電流,看電路的總電流是否超過供電電路和電能表允許的最大電流。
3、家庭電路中電流過大的原因:過載,即用電器總功率太大;短路。
4、保險絲:保險絲用熔點低、電阻率較大的鉛銻合金制成。當電流過大時,根據(jù)P=I2R,電流在保險絲上的發(fā)熱功率大,保險絲的溫度升高,達到熔點而熔斷,切斷電路保護電路的安全。
保險絲越粗其額定電流和熔斷電流越大。選用保險絲時,其額定電流應等于或者稍大于電路的額定電流,過粗的保險絲不能起到保險作用,過細的保險絲接入電路用電器不能正常工作。決不能用銅絲或鐵絲代替保險絲。
5、測電筆:
①作用:識別火線和零線
②使用方法:用手接觸筆尾金屬體,筆尖金屬體接觸電線或與電線相連接的導體時,如果氖管發(fā)光,表示接觸的是火線。
③判別簡單的電路故障的方法:當電路發(fā)生故障時,用電器一般不能工作,用測電筆檢查插座,如果兩孔內(nèi)的金屬片與測電筆筆尖金屬均使氖管發(fā)光,則表明干路中零線斷路;如果接觸時兩孔都不能使氖管發(fā)光,則表明火線斷路。
六、串、并聯(lián)電路的特點
串聯(lián)電路 | 并聯(lián)電路 | |
電路圖 | ||
電流 | 電流處處相等I=I1=I2=…=In | 干路電流等于各支路電流之和,I=I1+I2+I3+…+In。 電流分配:通過各支路的電流跟支路上的電阻成反比,即: I1:I2=R2:R1 |
電壓 | 兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和。即:U=U1+U2+…+Un。電壓分配:加在各導體兩端的電壓跟導體的電阻成正比,即 U1:U2=R1:R2 | 兩端的電壓與各支路兩端的電壓相等。即:U=U1=U2=Un。 |
電阻 | 總電阻等于各串聯(lián)導體電阻之和,即:R=R1+R2+…+Rn | 總電阻的倒數(shù)等于各支路中電阻的倒數(shù)之和,即:1/R=1/R1+1/ R2+…+1/R |
電功(不管是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,電流所做的總功都等于各部分用電器電流所做功之和。即:W總=W1+W2) | 電流通過各電阻所做的功與它們的電阻成正比。 即:W1:W2= R1:R2 | 電流通過各電阻所做的功與它們的電阻成反比。 即:W1:W2= R2:R1 |
電功率(不管是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,總功率都等于各用電器功率之和。 即:P總=P1+P2) | 各用電器的電功率與它們的電阻成正比。 即:P1:P2= R1:R2 | 各用電器的電功率與它們的電阻成反比。 即:P1:P2= R2:R1 |
電熱(不管是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,電流所產(chǎn)生的總熱量都等于電流通過各部分用電器所產(chǎn)生的熱量之和。即:Q總=Q1+Q2) | 電流通過各用電器啼生的熱量與它們的電阻成正比。即:Q1:Q2= R1:R2 | 電流通過各用電器產(chǎn)生的熱量與它們的電阻成反比。即:Q1:Q2= R2:R1 |
人教版第八章 電功率 復習提綱
一、電能
1、電能:用電器工作用的過程就是把電能轉化為其它形式能的過程,消耗多少電能就轉化為多少其它形式的能。單位是焦耳,常用的單位還有kW·h,1kW·h=3.6×106J。
2、電功:電流所做的功。用電器消耗電能的過程就是電流做功的過程。電流做了多少功,用電器就消耗了多少電能。電流做功的多少與電路兩端的電壓的高低、電流的大小、通電時間的長短有關。電流在一段電路上做的功跟這段電路兩端的電流、電路中的電流和通電時間成正比,即W=UIt。
電功計算公式:W=Pt=UIt。推導公式:W=I2Rt=U2t/R,(只適用于純電阻電路);W=UQ。
電功的單位:J、kW·h。
3、電能表:電能表是測量電功的儀表,即測量用電器在一段時間內(nèi)消耗電能多少的儀表。
電能表的讀數(shù)方法:電能表的表盤上某段時間前后兩次讀數(shù)之差即為這一段時間內(nèi)消耗的電能,單位是kW·h。表盤上最右邊一位數(shù)字是小數(shù)點后的數(shù)字。
二、電功率:
1、電功率的物理意義:表示用電器消耗電能(電流做功)快慢的物理量。
2、定義:用電器在單位時間內(nèi)所消耗的電能;螂娏髟趩挝粫r間內(nèi)所做的功。
3、單位:瓦特(W),常用單位還有kW。
4、公式:P=W/t=UI。P=W/t可用于計算電功率,也可以用于計算其它功率,是計算功率的通用公式。P=UI只能用于計算電功率,將歐姆定律I=U/R代入,還可以得到P=U2/R、P=I2R等推導公式。
注意:P=UI是計算電功率普遍適用的公式,在純電阻電路中,P=UI與P=U2/R、P=I2R都可以用來計算電功率;而在非純電阻電路中,只能用P=UI計算電功率。
5、額定功率:
①額定電壓:用電器正常工作時的電壓。
②額定功率:用電器在額定電壓下工作時的功率。即用電器銘牌上標的用電器的功率。
③額定電流:用電器在額定電壓下正常工作時的電流。用電器銘牌上標明的電流值就是用電器的額定電流。
④實際電壓:用電器實際工作時加在用電器兩端的電壓。
⑤實際功率:加在用電器上的實際電壓所對應的功率。
8實際功率和額定功率的關系:
若U實>U額,則P實>P額,用電器不能正常工作,嚴重時會影響用電器的使用壽命,甚至會燒壞用電器。
若U實=U額,則P實=P額,用電器正常工作。
若U實<U額,則P實<P額,用電器不能正常工作。
注意:小燈泡的亮度是由其實際功率決定的。
9、測量電功率的幾種方法
⑴根據(jù)公式P=UI,用電壓表、電流表分別測出用電器的電壓、電流,即可求出用電器的功率。
⑵根據(jù)公式P=W/t,用電能表測出家庭電路中某段時間內(nèi)用電器消耗的電能,用停表測出對應的時間,就可以用公式P=W/t計算出用電器的功率。
⑶如果只有電壓表,沒有電流表,需要一個已知阻值的電阻R0和用電器串聯(lián)。
①如圖所示1,用電壓表測出R0不同意見的電壓U0,則可知道通過電阻R0的電流I0= U0/ R0,根據(jù)串聯(lián)電路的特點,通過用電器R的I和通過電阻R0的電流I0相等,即I= I0,再利用公式P=UI就可求出用電器的功率。
②如圖所示2,用電壓表測出R不同意見的電壓U1和電路的總電壓U,則可知道通過R0的電流I0=(U-U1)/R0,根據(jù)串聯(lián)電路的特點,用電器的I=I0,再用公式P=U1I即或求出用電器的功率。
⑷如果只有電流表,沒有電壓表,需要一個已知阻值的電阻R0和用電器并聯(lián)。
①如圖所示3,用電流表分別測出通過R、R0的電流I、I0,則可知電阻R0兩端的電壓U0= I0 R0,根據(jù)并聯(lián)電路的特點,用電器和電阻兩端的電壓相等,即U= U0,再用公式P=UI就可求出用電器的功率。
②如圖所示4,用電流表分別測出電路的總電流I和R支路的電流I1,根據(jù)并聯(lián)電路的特點和歐姆定律可求出電阻R0不同意見的電壓U'=(I-I1)R0,根據(jù)并聯(lián)電路的特點,用電器和電阻兩端的電壓相等,即U= U',再用公式P=UI1就可求出用電器的功率。
10、利用用電器銘牌求正常工作時的功率、電阻和電流
①已知U額、I額則P額=U額I額;R=U額/I額 ②已知U額、P額則I額=P額/U額;R=U額2/ P額
三、測量小燈泡的電功率。
1、實驗目的:測量的額定功率和小燈泡在不同電壓下的電功率。
2、實驗原理:根據(jù)電功率的公式P=UI,測出小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流,就可以計算出小燈光的電功率。
3、實驗電路圖:
4、實驗器材:電源、小燈泡、電流表、電壓表、開關、滑動變阻器各一,導線若干。
5、實驗步驟:①按電路圖連接好電路。②閉合開關,調(diào)節(jié)滑動變阻器,讓小燈泡兩端的電壓達到它的額定電壓,記下此時電流表的讀數(shù)。并觀察小燈泡的亮度。③調(diào)節(jié)滑動變阻器,分別使小燈泡兩端的電壓低于和稍高于它的額定電壓,觀察小燈泡的亮度,記下兩次電流表的讀數(shù)。
④利用公式P=UI計算燈泡的額定電功率的不在額定電壓下的實際功率。
6、實驗結果:測出小燈泡的額定功率,得到消耗的電功率越大,小燈泡就越亮這一規(guī)律,燈泡亮度取決于其在電路中消耗的實際功率。
說明:“伏安法”測電阻和“伏安法”測小燈泡的電功率都用到了滑動變阻器來改變電路的電流和部分電路兩端的電壓,但前者是為了多次測量求平均值使測量更準確,后者是為了讓小燈泡兩端的電壓低于、等于和高于其額定電壓,以觀察比較三種情況下小燈泡的亮度,從比較暗到正常發(fā)光再到特別亮的變化。
四、電和熱
1電流的熱效應:電流通過導體時電能轉化為熱的現(xiàn)象。
2、電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關系:在電流和通電時間相同時,導體的電阻越大電流產(chǎn)生的熱量越多。在電阻和通電時間一定時,電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多。
3、焦耳定律:
①內(nèi)容:電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比。②公式:Q =I2Rt③對于任何電路都可以用Q =I2Rt計算。在純電阻電路中Q =W=Pt=UIt=U2t/R=I2Rt。串、并聯(lián)電路中放出的總熱量Q =Q1+Q2+…+Qn。
焦耳定律與電功的關系:在純電阻電路中W=Q,表明電流做的功全部轉化為電阻的內(nèi)能;在非純電阻電路中W>Q,表明電流做的功只有一部分轉化為內(nèi)能,另一部分電能轉化為其它形式的能,計算非純電阻電路中通過導體轉化為內(nèi)能的部分只能用Q =I2Rt
4、電熱功率的計算:P熱=I2R,電能轉化為熱時的發(fā)熱功率即電流通過導體時產(chǎn)生熱量的功率跟導體中電流的平方成正比,跟導體的電阻成正比。
5、電熱的利用—電熱器:電熱器的主要部分是發(fā)熱體,發(fā)熱體由電阻率大、熔點高的合金制成。電熱的優(yōu)點:清潔衛(wèi)生、無環(huán)境污染、熱效率高、可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。
6、電熱的防止:電熱會使用電器溫度過高影響用電器的工作、使用壽命甚至損壞用電器。電腦、電視、電動機等許多用電器上都有散熱設備,就是為了防止電熱的破壞。
五、電功率與安全用電
1、電流I與用電器電功率P的關系:I=P/U。家庭電路中的電壓是一定的,用電器的電功率越大,電路中的電流越大。為了防止同時使用的用電器總功率過大,如需添置大功率的用電器時,應先計算一下增加用電器后電路的電流,看電路的總電流是否超過供電電路和電能表允許的最大電流。
3、家庭電路中電流過大的原因:過載,即用電器總功率太大;短路。
4、保險絲:保險絲用熔點低、電阻率較大的鉛銻合金制成。當電流過大時,根據(jù)P=I2R,電流在保險絲上的發(fā)熱功率大,保險絲的溫度升高,達到熔點而熔斷,切斷電路保護電路的安全。
保險絲越粗其額定電流和熔斷電流越大。選用保險絲時,其額定電流應等于或者稍大于電路的額定電流,過粗的保險絲不能起到保險作用,過細的保險絲接入電路用電器不能正常工作。決不能用銅絲或鐵絲代替保險絲。
5、測電筆:
①作用:識別火線和零線
②使用方法:用手接觸筆尾金屬體,筆尖金屬體接觸電線或與電線相連接的導體時,如果氖管發(fā)光,表示接觸的是火線。
③判別簡單的電路故障的方法:當電路發(fā)生故障時,用電器一般不能工作,用測電筆檢查插座,如果兩孔內(nèi)的金屬片與測電筆筆尖金屬均使氖管發(fā)光,則表明干路中零線斷路;如果接觸時兩孔都不能使氖管發(fā)光,則表明火線斷路。
六、串、并聯(lián)電路的特點
串聯(lián)電路 | 并聯(lián)電路 | |
電路圖 | ||
電流 | 電流處處相等I=I1=I2=…=In | 干路電流等于各支路電流之和,I=I1+I2+I3+…+In。 電流分配:通過各支路的電流跟支路上的電阻成反比,即: I1:I2=R2:R1 |
電壓 | 兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和。即:U=U1+U2+…+Un。電壓分配:加在各導體兩端的電壓跟導體的電阻成正比,即 U1:U2=R1:R2 | 兩端的電壓與各支路兩端的電壓相等。即:U=U1=U2=Un。 |
電阻 | 總電阻等于各串聯(lián)導體電阻之和,即:R=R1+R2+…+Rn | 總電阻的倒數(shù)等于各支路中電阻的倒數(shù)之和,即:1/R=1/R1+1/ R2+…+1/R |
電功(不管是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,電流所做的總功都等于各部分用電器電流所做功之和。即:W總=W1+W2) | 電流通過各電阻所做的功與它們的電阻成正比。 即:W1:W2= R1:R2 | 電流通過各電阻所做的功與它們的電阻成反比。 即:W1:W2= R2:R1 |
電功率(不管是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,總功率都等于各用電器功率之和。 即:P總=P1+P2) | 各用電器的電功率與它們的電阻成正比。 即:P1:P2= R1:R2 | 各用電器的電功率與它們的電阻成反比。 即:P1:P2= R2:R1 |
電熱(不管是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,電流所產(chǎn)生的總熱量都等于電流通過各部分用電器所產(chǎn)生的熱量之和。即:Q總=Q1+Q2) | 電流通過各用電器啼生的熱量與它們的電阻成正比。即:Q1:Q2= R1:R2 | 電流通過各用電器產(chǎn)生的熱量與它們的電阻成反比。即:Q1:Q2= R2:R1 |
人教版第八章 電功率 復習提綱
一、電能
1、電能:用電器工作用的過程就是把電能轉化為其它形式能的過程,消耗多少電能就轉化為多少其它形式的能。單位是焦耳,常用的單位還有kW·h,1kW·h=3.6×106J。
2、電功:電流所做的功。用電器消耗電能的過程就是電流做功的過程。電流做了多少功,用電器就消耗了多少電能。電流做功的多少與電路兩端的電壓的高低、電流的大小、通電時間的長短有關。電流在一段電路上做的功跟這段電路兩端的電流、電路中的電流和通電時間成正比,即W=UIt。
電功計算公式:W=Pt=UIt。推導公式:W=I2Rt=U2t/R,(只適用于純電阻電路);W=UQ。
電功的單位:J、kW·h。
3、電能表:電能表是測量電功的儀表,即測量用電器在一段時間內(nèi)消耗電能多少的儀表。
電能表的讀數(shù)方法:電能表的表盤上某段時間前后兩次讀數(shù)之差即為這一段時間內(nèi)消耗的電能,單位是kW·h。表盤上最右邊一位數(shù)字是小數(shù)點后的數(shù)字。
二、電功率:
1、電功率的物理意義:表示用電器消耗電能(電流做功)快慢的物理量。
2、定義:用電器在單位時間內(nèi)所消耗的電能;螂娏髟趩挝粫r間內(nèi)所做的功。
3、單位:瓦特(W),常用單位還有kW。
4、公式:P=W/t=UI。P=W/t可用于計算電功率,也可以用于計算其它功率,是計算功率的通用公式。P=UI只能用于計算電功率,將歐姆定律I=U/R代入,還可以得到P=U2/R、P=I2R等推導公式。
注意:P=UI是計算電功率普遍適用的公式,在純電阻電路中,P=UI與P=U2/R、P=I2R都可以用來計算電功率;而在非純電阻電路中,只能用P=UI計算電功率。
5、額定功率:
①額定電壓:用電器正常工作時的電壓。
②額定功率:用電器在額定電壓下工作時的功率。即用電器銘牌上標的用電器的功率。
③額定電流:用電器在額定電壓下正常工作時的電流。用電器銘牌上標明的電流值就是用電器的額定電流。
④實際電壓:用電器實際工作時加在用電器兩端的電壓。
⑤實際功率:加在用電器上的實際電壓所對應的功率。
8實際功率和額定功率的關系:
若U實>U額,則P實>P額,用電器不能正常工作,嚴重時會影響用電器的使用壽命,甚至會燒壞用電器。
若U實=U額,則P實=P額,用電器正常工作。
若U實<U額,則P實<P額,用電器不能正常工作。
注意:小燈泡的亮度是由其實際功率決定的。
9、測量電功率的幾種方法
⑴根據(jù)公式P=UI,用電壓表、電流表分別測出用電器的電壓、電流,即可求出用電器的功率。
⑵根據(jù)公式P=W/t,用電能表測出家庭電路中某段時間內(nèi)用電器消耗的電能,用停表測出對應的時間,就可以用公式P=W/t計算出用電器的功率。
⑶如果只有電壓表,沒有電流表,需要一個已知阻值的電阻R0和用電器串聯(lián)。
①如圖所示1,用電壓表測出R0不同意見的電壓U0,則可知道通過電阻R0的電流I0= U0/ R0,根據(jù)串聯(lián)電路的特點,通過用電器R的I和通過電阻R0的電流I0相等,即I= I0,再利用公式P=UI就可求出用電器的功率。
②如圖所示2,用電壓表測出R不同意見的電壓U1和電路的總電壓U,則可知道通過R0的電流I0=(U-U1)/R0,根據(jù)串聯(lián)電路的特點,用電器的I=I0,再用公式P=U1I即或求出用電器的功率。
⑷如果只有電流表,沒有電壓表,需要一個已知阻值的電阻R0和用電器并聯(lián)。
①如圖所示3,用電流表分別測出通過R、R0的電流I、I0,則可知電阻R0兩端的電壓U0= I0 R0,根據(jù)并聯(lián)電路的特點,用電器和電阻兩端的電壓相等,即U= U0,再用公式P=UI就可求出用電器的功率。
②如圖所示4,用電流表分別測出電路的總電流I和R支路的電流I1,根據(jù)并聯(lián)電路的特點和歐姆定律可求出電阻R0不同意見的電壓U'=(I-I1)R0,根據(jù)并聯(lián)電路的特點,用電器和電阻兩端的電壓相等,即U= U',再用公式P=UI1就可求出用電器的功率。
10、利用用電器銘牌求正常工作時的功率、電阻和電流
①已知U額、I額則P額=U額I額;R=U額/I額 ②已知U額、P額則I額=P額/U額;R=U額2/ P額
三、測量小燈泡的電功率。
1、實驗目的:測量的額定功率和小燈泡在不同電壓下的電功率。
2、實驗原理:根據(jù)電功率的公式P=UI,測出小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流,就可以計算出小燈光的電功率。
3、實驗電路圖:
4、實驗器材:電源、小燈泡、電流表、電壓表、開關、滑動變阻器各一,導線若干。
5、實驗步驟:①按電路圖連接好電路。②閉合開關,調(diào)節(jié)滑動變阻器,讓小燈泡兩端的電壓達到它的額定電壓,記下此時電流表的讀數(shù)。并觀察小燈泡的亮度。③調(diào)節(jié)滑動變阻器,分別使小燈泡兩端的電壓低于和稍高于它的額定電壓,觀察小燈泡的亮度,記下兩次電流表的讀數(shù)。
④利用公式P=UI計算燈泡的額定電功率的不在額定電壓下的實際功率。
6、實驗結果:測出小燈泡的額定功率,得到消耗的電功率越大,小燈泡就越亮這一規(guī)律,燈泡亮度取決于其在電路中消耗的實際功率。
說明:“伏安法”測電阻和“伏安法”測小燈泡的電功率都用到了滑動變阻器來改變電路的電流和部分電路兩端的電壓,但前者是為了多次測量求平均值使測量更準確,后者是為了讓小燈泡兩端的電壓低于、等于和高于其額定電壓,以觀察比較三種情況下小燈泡的亮度,從比較暗到正常發(fā)光再到特別亮的變化。
四、電和熱
1電流的熱效應:電流通過導體時電能轉化為熱的現(xiàn)象。
2、電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關系:在電流和通電時間相同時,導體的電阻越大電流產(chǎn)生的熱量越多。在電阻和通電時間一定時,電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多。
3、焦耳定律:
①內(nèi)容:電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比。②公式:Q =I2Rt③對于任何電路都可以用Q =I2Rt計算。在純電阻電路中Q =W=Pt=UIt=U2t/R=I2Rt。串、并聯(lián)電路中放出的總熱量Q =Q1+Q2+…+Qn。
焦耳定律與電功的關系:在純電阻電路中W=Q,表明電流做的功全部轉化為電阻的內(nèi)能;在非純電阻電路中W>Q,表明電流做的功只有一部分轉化為內(nèi)能,另一部分電能轉化為其它形式的能,計算非純電阻電路中通過導體轉化為內(nèi)能的部分只能用Q =I2Rt
4、電熱功率的計算:P熱=I2R,電能轉化為熱時的發(fā)熱功率即電流通過導體時產(chǎn)生熱量的功率跟導體中電流的平方成正比,跟導體的電阻成正比。
5、電熱的利用—電熱器:電熱器的主要部分是發(fā)熱體,發(fā)熱體由電阻率大、熔點高的合金制成。電熱的優(yōu)點:清潔衛(wèi)生、無環(huán)境污染、熱效率高、可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。
6、電熱的防止:電熱會使用電器溫度過高影響用電器的工作、使用壽命甚至損壞用電器。電腦、電視、電動機等許多用電器上都有散熱設備,就是為了防止電熱的破壞。
五、電功率與安全用電
1、電流I與用電器電功率P的關系:I=P/U。家庭電路中的電壓是一定的,用電器的電功率越大,電路中的電流越大。為了防止同時使用的用電器總功率過大,如需添置大功率的用電器時,應先計算一下增加用電器后電路的電流,看電路的總電流是否超過供電電路和電能表允許的最大電流。
3、家庭電路中電流過大的原因:過載,即用電器總功率太大;短路。
4、保險絲:保險絲用熔點低、電阻率較大的鉛銻合金制成。當電流過大時,根據(jù)P=I2R,電流在保險絲上的發(fā)熱功率大,保險絲的溫度升高,達到熔點而熔斷,切斷電路保護電路的安全。
保險絲越粗其額定電流和熔斷電流越大。選用保險絲時,其額定電流應等于或者稍大于電路的額定電流,過粗的保險絲不能起到保險作用,過細的保險絲接入電路用電器不能正常工作。決不能用銅絲或鐵絲代替保險絲。
5、測電筆:
①作用:識別火線和零線
②使用方法:用手接觸筆尾金屬體,筆尖金屬體接觸電線或與電線相連接的導體時,如果氖管發(fā)光,表示接觸的是火線。
③判別簡單的電路故障的方法:當電路發(fā)生故障時,用電器一般不能工作,用測電筆檢查插座,如果兩孔內(nèi)的金屬片與測電筆筆尖金屬均使氖管發(fā)光,則表明干路中零線斷路;如果接觸時兩孔都不能使氖管發(fā)光,則表明火線斷路。
六、串、并聯(lián)電路的特點
串聯(lián)電路 | 并聯(lián)電路 | |
電路圖 | ||
電流 | 電流處處相等I=I1=I2=…=In | 干路電流等于各支路電流之和,I=I1+I2+I3+…+In。 電流分配:通過各支路的電流跟支路上的電阻成反比,即: I1:I2=R2:R1 |
電壓 | 兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和。即:U=U1+U2+…+Un。電壓分配:加在各導體兩端的電壓跟導體的電阻成正比,即 U1:U2=R1:R2 | 兩端的電壓與各支路兩端的電壓相等。即:U=U1=U2=Un。 |
電阻 | 總電阻等于各串聯(lián)導體電阻之和,即:R=R1+R2+…+Rn | 總電阻的倒數(shù)等于各支路中電阻的倒數(shù)之和,即:1/R=1/R1+1/ R2+…+1/R |
電功(不管是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,電流所做的總功都等于各部分用電器電流所做功之和。即:W總=W1+W2) | 電流通過各電阻所做的功與它們的電阻成正比。 即:W1:W2= R1:R2 | 電流通過各電阻所做的功與它們的電阻成反比。 即:W1:W2= R2:R1 |
電功率(不管是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,總功率都等于各用電器功率之和。 即:P總=P1+P2) | 各用電器的電功率與它們的電阻成正比。 即:P1:P2= R1:R2 | 各用電器的電功率與它們的電阻成反比。 即:P1:P2= R2:R1 |
電熱(不管是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,電流所產(chǎn)生的總熱量都等于電流通過各部分用電器所產(chǎn)生的熱量之和。即:Q總=Q1+Q2) | 電流通過各用電器啼生的熱量與它們的電阻成正比。即:Q1:Q2= R1:R2 | 電流通過各用電器產(chǎn)生的熱量與它們的電阻成反比。即:Q1:Q2= R2:R1 |
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